5月27日11時(shí)整,2020珠峰高程測量登山隊成功登頂珠穆朗瑪峰,他們在峰頂豎立覘標,并開(kāi)展各項峰頂測量工作。目前,隊員已成功完成峰頂測量任務(wù),開(kāi)始下撤。在此次登頂測量中,隊員在峰頂停留了150分鐘,創(chuàng )造了中國人在珠峰峰頂停留時(shí)長(cháng)新紀錄。
隊員們克服困難沖頂測量,展現了為國測繪、為國攀登、不屈不撓的精神,背后更是崛起的科技力量。150分鐘的峰頂測量中,實(shí)現了國產(chǎn)測繪儀器裝備全面擔綱。其實(shí),早在一年前,科技創(chuàng )新的“登頂沖刺”早已開(kāi)始。
150分鐘峰頂測量:國產(chǎn)測繪儀器裝備全面擔綱
在這150分鐘內,測量登山隊員在峰頂豎起測量覘標,使用GNSS接收機通過(guò)北斗衛星進(jìn)行高精度定位測量,使用雪深雷達探測儀探測了峰頂雪深,并使用重力儀進(jìn)行了重力測量。上述高精度測量?jì)x器均由我國自主研發(fā)。同時(shí)也是人類(lèi)首次在珠峰峰頂開(kāi)展重力測量,這將有利于大地水準面優(yōu)化,提高珠峰高程精度,并獲取寶貴的科學(xué)數據。
珠峰高程測量相關(guān)籌備工作于2019年啟動(dòng),同時(shí)明確將在五方面實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新和突破,其中包括“國產(chǎn)測繪儀器裝備全面擔綱本次測量任務(wù)”。
登頂測量的高精度測量?jì)x器均由我國自主研發(fā)。同時(shí)也是人類(lèi)首次在珠峰峰頂開(kāi)展重力測量,這將有利于大地水準面優(yōu)化,提高珠峰高程精度,并獲取寶貴的科學(xué)數據。
記者獲悉,由南方測繪集團聯(lián)合中國電子科技集團公司第二十二研究所定制開(kāi)發(fā)的“高原冰雪探測雷達系統”、由南方測繪集團常州附件工廠(chǎng)定制生產(chǎn)的覘標登頂珠峰,成為此次珠峰高程測量不可或缺的主力設備。
高原冰雪探測雷達系統。圖片由受訪(fǎng)者提供
自主創(chuàng )新:兩大主力測繪設備均來(lái)自廣州科技企業(yè)
走過(guò)廣州的高唐路,網(wǎng)易、極飛科技、北明軟件、小鵬汽車(chē)等高新技術(shù)企業(yè)星羅棋布,在天河智慧城產(chǎn)業(yè)孵化區“獨角獸”“隱形冠軍”異軍突起……這里是被譽(yù)為廣州科技創(chuàng )新的“原點(diǎn)”。而兩大主力測繪設備背后的廣州科技企業(yè)南方測繪總部正坐落于此。
南方測繪集團積極響應號召,與自然資源部、中國測繪科學(xué)研究院、陜西測繪地理信息局、自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)等保持溝通,調動(dòng)集團技術(shù)力量攻克科研難題,圓滿(mǎn)完成珠峰高程測量主力裝備“高原冰雪探測雷達系統”和“覘標”的定制研發(fā)任務(wù)。
其中,主力設備之——高原冰雪探測雷達系統主要利用天線(xiàn)發(fā)射和接收高頻電磁波來(lái)探測地面雪深,通過(guò)雪深雷達觀(guān)測獲得珠峰峰頂冰雪層厚度,并將其從珠峰峰頂雪面海拔高中扣除,即獲得珠峰峰頂巖石面海拔高,也就是俗稱(chēng)的“珠峰高程”。
對比2005年珠峰高程測量所使用的雪深雷達探測儀,本次“高原冰雪探測雷達系統”亮點(diǎn)頗多:重量更輕、雷達、GNSS全國產(chǎn)化,在雷達內部全面實(shí)現系統集成,實(shí)現時(shí)間同步、位置同步,每道雷達數據均有相應的GNSS數據對應并儲存,數據解算速度更快。
高高矗立在珠峰峰頂的覘標是另一個(gè)主力測繪設備,它非常醒目,顏色鮮艷,形似燈籠,還有幾雙“大眼睛”(棱鏡)。“用于珠峰測量的覘標不僅要結實(shí),而且柔韌性要好,在-40℃低溫和10級大風(fēng)環(huán)境下不能折斷。”南方測繪常州附件工廠(chǎng)負責人表示,“重量要輕,便于攜帶,隊員們在戴著(zhù)厚重手套時(shí)也能便攜折疊、組裝。”
“有了覘標,我們在山腳下布設的交會(huì )點(diǎn),就能更精確地照準峰頂的測量目標,從而測得精確的角度和距離。”自然資源部第一大地測量隊副隊長(cháng)、2020珠峰高程測量現場(chǎng)副總指揮張慶濤說(shuō),珠峰峰頂并不是一個(gè)點(diǎn),而是一個(gè)平面,僅瞄準峰頂測量,目標點(diǎn)難以一致。覘標的使用解決了這一問(wèn)題。
攻堅克難:科技創(chuàng )新的“登頂沖刺”早已開(kāi)始
在珠峰,隊員們克服困難沖頂測量,而早在一年前,科技創(chuàng )新的“登頂沖刺”早已開(kāi)始。本次珠峰高程測量的實(shí)施單位為自然資源部第一大地測量隊(國測一大隊)、自然資源部大地測量數據處理中心、自然資源部陜西測繪產(chǎn)品質(zhì)量監督檢驗站。
在國測一大隊進(jìn)行設備考察之時(shí),他們找到了南方測繪,希望通過(guò)南方測繪集成研制相關(guān)專(zhuān)用設備。南方測繪西安分公司經(jīng)理馬卓齊回憶起當時(shí)的情景:“我們是去年5月21日接到這個(gè)需求的,我們和公司技術(shù)人員進(jìn)行了充分的溝通,確定了技術(shù)路線(xiàn)后,很快與國測一大隊的相關(guān)負責人一起趕到北京對接廠(chǎng)商。我記得當時(shí)都是深夜了,可大家一點(diǎn)都不覺(jué)得累,總覺(jué)得有使不完的勁,要一起把這件大事完成好。”
“考察覘標的時(shí)候,我們又一起去到了南方測繪常州附件工廠(chǎng)。在雪深雷達和覘標的定制研發(fā)期間,我們派了專(zhuān)人負責,測試、演示、再測試、再演示……反復修訂,就是要拿出最好的成果。”馬卓齊說(shuō)。
在研發(fā)中,南方衛星導航副總工程師丁永祥表示,根據珠峰高程測量的特殊要求,南方測繪與二十二所聯(lián)合成立冰雪雷達技術(shù)組,合作研發(fā)“高原冰雪探測雷達系統”。
親歷整個(gè)過(guò)程的南方衛星導航技術(shù)員程少華回憶起攻關(guān)的種種場(chǎng)景,至今歷歷在目:測繪事業(yè)部反復、大量地測試拆開(kāi)的主板、天線(xiàn)、采集數據,在不同環(huán)境下測試數據、分析數據;50Hz采集問(wèn)題、數據質(zhì)量問(wèn)題、信號屏蔽、抗干擾問(wèn)題、解決信號傳輸問(wèn)題……逐個(gè)攻破。
“攻關(guān)最吃緊的時(shí)候又恰逢疫情影響,大家的出行受影響。”丁永祥說(shuō),“不能見(jiàn)面就遠程,有問(wèn)題就一遍遍測試、改進(jìn),整個(gè)項目組都繃緊一根弦,加快進(jìn)度、解決問(wèn)題,確保設備如期、高質(zhì)量供應。”
以覘標為例,目前市面上的覘標根本無(wú)法滿(mǎn)足這樣的極限要求。接到定制任務(wù),南方測繪常州附件工廠(chǎng)立刻行動(dòng)起來(lái),一項項特殊的技術(shù)指標要求被繪制成覘標各部件的詳細圖紙。材料定制,結構加工,細節調整……從開(kāi)始溝通到最終成品通過(guò)驗收,小小覘標的制造竟然歷經(jīng)了8個(gè)月的打磨。
“這次的覘標非常輕,集成度高,全國產(chǎn)化定制。”南方測繪常州附件工廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng)王翔說(shuō),“它有兩面,共四組棱鏡,可以實(shí)現南坡和北坡的同時(shí)測量。”
從立足中國到走向世界,南方測繪通過(guò)持續的科技創(chuàng )新,在新技術(shù)、新領(lǐng)域不斷探索。“南方測繪正在實(shí)施大地信戰略,將會(huì )在高端國產(chǎn)測繪裝備研制和地理信息多行業(yè)應用等方面加大力度,為國家重點(diǎn)建設項目和國家安全重點(diǎn)領(lǐng)域提供可靠的自主測繪裝備和應用系統。”南方測繪相關(guān)負責人表示。